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古老橡树年轻基因
来源:中国科学报      作者:唐一尘      时间:2017-06-28 00:00      关键词:

古老橡树的基因数百年来保持稳定。图片来源:Abaddon1337

瑞士洛桑大学校园里有一棵已经矗立了234年的古老橡树。当1800年拿破仑军队经过这座城市时,它还只是一棵小树,现在已经成长为这座城市的地标。但令人惊讶的是,一路走来,它的基因组几乎没有变化。

研究人员采集了树木不同分支的样本进行基因组测序,让他们没有想到的是,这棵橡树的基因组依然“年轻”。相关成果近日发表于bioRxiv。这表明植物在生长过程中能防止干细胞突变。

每次细胞分裂时,如果复制基因组发生错误,就会产生突变。动物通过在发育早期分离这些突变保护其生殖细胞,以免出错。之后这些细胞会遵循不同的发育途径,通常具有较低的细胞分裂率。

但植物并非如此,它们的干细胞不仅生成花的繁殖部分,也会生成植物的茎和叶。因此,科学家认为这些干细胞将会积累许多突变,长寿树木顶端的新分枝应该与旧的分枝存在差异。

于是,洛桑大学植物生物学家Philippe Reymond带领团队采集了这棵珍贵橡树的多个样品。他们从较低较老的枝条和上部较新枝干的枝条上收集了叶片进行基因组测序,计算单碱基突变率。结果发现真正得出的数字要比基于细胞分裂数量计算后的数字小得多。

未参与该研究的加拿大麦吉尔大学植物进化生物学家Daniel Schoen表示:“这是一个极吸引人的研究。它触及了植物生物学家心底的一些东西。”

不过也有科学家持不同意见。捷克中欧技术研究所植物遗传学家Karel Ríha警告称,现在认为这种现象普遍存在于植物中还为时尚早,研究人员只是分析了一种遗传突变,即单碱基突变,并没有分析其他类型的突变,如DNA删除。(唐一尘)


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